DE19542014C2 - Schlupfgeregelte Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Schlupfgeregelte Bremsanlage für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein
Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche gattungsgemäße Bremsanlage ist aus der DE 38 31 426
Al bekannt.
Diese Anlage hat zwei Radbremsen, eine in einer Richtung
betreibbare Fluiddruckpumpe, sowie ein in einer Fluidleitung
zwischen einem Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern
angeordnetes Schaltventil, das eine erste Position und eine
zweite Position einnehmen kann, wobei das Schaltventil in der
ersten Position eine Fluidverbindung zwischen dem
Hauptbremszylinder und jeweils der ersten und zweiten Radbremse
herstellt und eine Verbindung zwischen der Saugseite der
Fluidpumpe und dem Hauptbremszylinder unterbricht. Des weiteren
stellt das Schaltventil in der zweiten Position zwischen der
Saugseite der Fluidpumpe und dem Hauptbremszylinder eine
Fluidverbindung her und unterbricht die Fluidverbindung
zwischen dem Hauptbremszylinder und dem ersten
Radbremszylinder.
Des weiteren ist in der Fluidleitung ein normalerweise
geöffnetes Elektromagnetventil als Einlaßventil jedem
Radbremszylinder vorgeschaltet. Zwischen der Saugseite der
Fluidpumpe und jeweils der ersten Radbremse und der zweiten
Radbremse befindet sich eine Druckentlastungsleitung, die
zwischen der Saugseite der Fluidpumpe und einem zwischen dem
ersten Schaltventil und sowohl der ersten Radbremse als auch
der zweiten Radbremse angeordneten Abschnitt der Fluidleitung
eine Fluidverbindung herstellt.
Es ist ferner ein Rückschlagventil vorgesehen, das öffnet, wenn
ein von der Fluidpumpe aufgebauter Fluiddruck einen
vorbestimmten Wert überschreitet.
Wie Fig. 3 dieser Druckschrift ferner zu entnehmen ist, verfügt
die bekannte Bremsanlage über stromlos geschlossene
Auslaßmagnetventile, die in den Druckentlastungsleistungen
zwischen Radbremsen und Pumpensaugseite angeordnet sind.
Angesichts dieses Stands der Technik ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Bremsanlage zu schaffen, mittels
der ein auf die Radbremse ausgeübter Fluiddruck präziser
regelbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind dabei Gegenstand der übrigen
Unteransprüche.
Als weiterer Stand der Technik sei noch auf die
nachveröffentlichte DE 195 26 957 A1 verwiesen, woraus eine
Bremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt ist, bei der anstelle
der Auslaßventile Drosseln vorgesehen sind.
Auch aus der DE 40 10 841 A1 ist eine Bremsanlage für
Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Drossel zwischen dem
Radzylinder und der Druckseite einer Fluidpumpe vorsieht.
Es folgt nachstehend eine ausführliche Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnung.
Die Figur zeigt ein Schaltdiagramm eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen hydraulischen
Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug.
In Bezug auf die Figur, das ein Schaltdiagramm des bevorzugten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsanlage 10
für ein Kraftfahrzeug zeigt, hat die Bremsanlage 10 einen eine
erste Fluiddruckkammer 12a und zweite Fluiddruckkammer 12b
aufweisenden Doppel-Druckzylinder 12. Der Druckzylinder 12
ist mit einem Bremspedal 11 derart verbunden, daß in sowohl
in der ersten Druckkammer 12a als auch zweiten
Fluiddruckkammer 12b ein Fluiddruck erzeugt wird, wenn das
Bremspedal 11 eingedrückt wird. Die erste Druckkammer 12a ist
über ein elektromagnetisch betätigtes Schaltventil oder
Umschaltventil 45 und über ein normalerweise geöffnetes
Elektromagnetventil 17 mit einer Radbremse 13 in
Fluidverbindung. Die erste Druckkammer 12a ist ebenso über
das Elektromagnetisch betätigte Schaltventil 45 und über ein
normalerweise geöffnetes Elektromagnetventil 19 mit einer
Radbremse 14 in Fluidverbindung. Somit kann der in der ersten
Fluiddruckkammer 12a erzeugte Fluiddruck über eine
Fluidleitung 61, in der das Schaltventil 45 und die
Elektromagnetventile 17 und 19 angeordnet sind, zu beiden
Radbremsen 13 und 14 eingespeist werden. Die zweite
Druckkammer 12b ist über ein elektromagnetisch betätigtes
Schaltventil 46 und über ein normalerweise geöffnetes
Elektromagnetventil 20 mit einer Radbremse 15 in
Fluidverbindung. Die zweite Druckkammer 12b ist über das
elektromagnetisch betätigte Schaltventil 46 und über ein
normalerweise geöffnetes Elektromagnetventil 22 mit einer
Radbremse 16 in Fluidverbindung. Somit kann der in der
zweiten Fluiddruckkammer 12b erzeugte Fluiddruck über eine
Fluidleitung 62, in welcher das Schaltventil 46 und die
Elektromagnetventile 20 und 22 angeordnet sind, zu beiden
Radbremsen 15 und 16 gespeist werden.
Die Radbremse 13 ist über ein normalerweise geöffnetes Elek
tromagnetventil 70 mit der Saugseite einer in eine Richtung
betriebenen Fluiddruckpumpe 47 verbunden, die normalerweise
von der Plunger-Bauart ist. Die Radbremse 14 ist über ein nor
malerweise geöffnetes Elektromagnetventil 71 mit der Saugseite
der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 verbunden.
Die Radbremse 15 ist über ein normalerweise geöffnetes Elek
tromagnetventil 72 mit der Saugseite einer in eine Richtung
betriebenen Fluiddruckpumpe 48
verbunden, die normalerweise von der Plunger-Bauart ist. Die
Radbremse 16 ist über ein normalerweise geöffnetes Elektroma
gnetventil 73 mit der Saugseite der in eine Richtung betriebe
nen Fluiddruckpumpe 47 verbunden.
Die in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpen 47 und 48
werden mittels eines unter PWC-Steuerung betriebenen
elektrischen Motors 37 angetrieben. Die Verdrängungsseite der
in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 ist mit einer
Fluidleitung verbunden, die das Schaltventil 45 mit beiden
Elektromagnetventilen 17 und 19 verbindet. Die
Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen
Fluiddruckpumpe 47 ist über ein Rückschlagventil 49 ebenfalls
mit einer zwischen dem Schaltventil 45 und der ersten
Druckkammer 12a vorhandenen Fluidleitung verbunden. Die
Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen
Fluiddruckpumpe 48 ist mit einer, das Schaltventil 46 mit
beiden Elektromagnetventilen 20 und 22 verbindenden
Fluidleitung verbunden. Die Verdrängungsseite der in eine
Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 48 ist über ein
Rückschlagventil 50 mit einer zwischen dem Schaltventil 46
und der zweiten Druckkammer 12b vorhandenen Fluidleitung
verbunden. Eine Rückleitung 65 ist eingerichtet, um die
Fluidverbindung zwischen der Saugseite der in eine Richtung
betriebenen Fluiddruckpumpe 47 und jeweils der ersten
Radbremse 13 und der zweiten Radbremse 14 eine
Fluidverbindung herzustellen. Die Rückleitung 65 stellt
zwischen der Verdrängungsseite der in eine Richtung
betriebenen Fluiddruckpumpe 47 und einem zwischen dem
Schaltventil 45 und sowohl dem ersten normalerweise
geöffneten Elektromagnetventil 17 als auch zweiten
normalerweise geöffneten Elektromagnetventil 19 angeordneten
Abschnitten der Fluidleitung 61 ebenfalls eine
Fluidverbindung her. Eine Rückleitung 66 ist aufgebaut, um
zwischen der Verdrängungsseite der in eine Richtung
betriebenen Fluiddruckpumpe 48 und jeweils der dritten
Radbremse 15 und der vierten Radbremse 16 eine
Fluidverbindung herzustellen. Die Rückleitung 65 stellt
zwischen der Verdrängungsseite der in eine Richtung
betriebenen Fluiddruckpumpe 48 und einem zwischen dem
Schaltventil 46 und sowohl dem dritten normalerweise
geöffneten Elektromagnetventil 20 als auch dem vierten
normalerweise geöffneten Elektromagnetventil 22 angeordneten
Abschnitten der Fluidleitung 62 ebenfalls eine
Fluidverbindung her.
Wenn sich das Schaltventil 45 in der Nicht-Betriebspositon
befindet, stellt das Schaltventil 45 zwischen der ersten
Druckkammer 12a und jedem Elektromagnetventil 17 und 19 eine
Fluidverbindung her und unterbricht es die Fluidverbindung
zwischen der Saugseite der Fluiddruckpumpe 47 und der ersten
Druckkammer 12a. Wenn sich das Schaltventil 45 in der
Betriebsposition befindet, unterbricht das Schaltventil 45
die Fluidverbindung zwischen der ersten Druckkammer 12a und
jedem Elektromagnetventil 17 und 19 und stellt zwischen der
Saugseite der Fluiddruckpumpe 47 und der ersten Druckkammer
12a eine Fluidverbindung her. Wenn sich das Schaltventil 46
in der Nicht-Betriebsposition befindet, stellt das
Schaltventil 46 zwischen der zweiten Druckkammer 12b und
jedem Elektromagnetventil 20 und 22 eine Fluidverbindung her
und unterbricht die Fluidverbindung zwischen der Saugseite
der Fluiddruckpumpe 48 und der zweiten Druckkammer 12b. Wenn
sich das Schaltventil 46 in der Betriebsposition befindet,
unterbricht das Schaltventil 46 die Fluidverbindung zwischen
der zweiten Druckkammer 12b und jedem Elektromagnetventil 20
und 22 und stellt es die Fluidverbindung zwischen der
Saugseite der Fluiddruckpumpe 48 und der zweiten Druckkammer
12b her.
Ein in eine Richtung wirkendes oder Rückschlagventil 51
(52/53/54) ist parallel zum Elektromagnetventil 17 (19/20/22)
vorgesehen, um den Fluiddruck in der Radbremse 13 (14/15/16)
bei nicht weniger als dem erzeugten Fluiddruck in der Kammer
12a (12a/12b/12b) aufrecht zu erhalten.
Die Radbremsen 13, 14, 15 und 16 sind jeweils mit
Radgeschwindigkeitssensoren S1, S2, S3 und S4 versehen, von
denen Signale zu einer elektrischen Steuereinheit ECU
gespeist werden. Die elektrische Steuereinheit ECU ist ein
Mikroprozessor oder eine CPU und empfängt ebenso andere
Signale von anderen nicht gezeigten Sensoren. Auf der
Grundlage der zu der elektrischen Steuereinheit ECU
gespeisten Signale nimmt die elektrische Steuereinheit ECU,
wenn keine geeignete Bremsbetätigung hergestellt ist, einen
automatischen Bremsmodus an: einen ABS-Modus, wenn das
Blockieren eines Hinterrads unter Verwendung seines
Bremsmoments ermittelt ist, einen Zugsteuermodus, wenn das
Blockieren eines Hinterrads unter Anwendung seines
Antriebsmoments ermittelt ist, einen
Bremskraftverteilungssteuermodus, wenn die Schlupfrate eines
Hinterrads relativ zu der des Vorderrads einen Stellwert
erreicht, und eine Stabilitätssteuerbetriebsweise, wenn die
Schlupfrate eines Innenrads relativ zu der eines Hinterrads
einen Stellwert erreicht. Derartige Moden werden mittels
passender Steuerung des Elektromotors 37, der
Elektromagnetventile 17, 19, 20 und 22 und der Schaltventile
45 und 46 hergestellt.
Wenn sich die Bremsbetätigungsanlage 10 im Betrieb in dem
ABS-Steuermodus befindet, werden die Fluiddruckpumpen 47 und
48 durch den Elektromotor 37 angetrieben. Aufgrund der
Betätigung der Fluiddruckpumpe 47 strömen jeweils über die
Öffnungen 39 und 41 die Bremsfluide der Radbremsen 13 und 14
in die Saugseite der Fluiddruckpumpe 47. Das von der
Verdrängungsseite der Fluiddruckpumpe 47 verdrängte
Bremsfluid wird über die Elektromagnetventile 17 und 18
jeweils in die Radbremsen 13 und 14 gespeist. Somit bringt
das Betätigen oder Schließen des Elektromagnetventils 17 (19)
eine Verringerung des Bremsfluiddruckes in der Radbremse 13
(14) mit sich. Aufgrund der Tatsache, daß die von dem
Elektromagnetventil 17 (19) in die Radbremse 13 (14)
gespeiste Bremsfluidmenge größer als die über das Elektroma
gnetventil 70 (71) aus der Radbremse 13 (14) ausströmende
Bremsfluidmenge ist, bringt das Schließen oder Deaktivieren
des Elektromagnetventils 17 (19) einen Anstieg des Bremsfluid
druckes in der Radbremse 13 (14) mit sich. Auf gleiche Weise
strömen aufgrund der Betätigung der Fluiddruckpumpe 48 die
Bremsfluide der Radbremsen 15 und 16 über die Elektromagnet
ventile 72 und 73 jeweils in die Saugseite der Fluiddruckpumpe
48. Das aus der Verdrängungsseite der Fluiddruckpumpe 48 ver
drängte Bremsfluid wird über die Elektromagnetventile 20 und
22 jeweils in die Radbremsen 15
und 16 gespeist. Somit bringt die Betätigung oder das
Schließen des Elektromagnetventils 20 (22) eine Verringerung
des Bremsfluiddruckes in der Radbremse 15 (16) mit sich.
Aufgrund der Tatsache, daß die von dem Elektromagnetventil 20
(22) in die Radbremse 15 (16) eingespeiste Bremsfluidmenge
größer als die über das Elektromagnetventil 72 (73) aus der
Radbremse 15 (16) strömende Bremsfluidmenge ist, bringt das
Schließen oder Deaktivieren des Elektromagnetventils 20 (22)
einen Anstieg des Bremsfluiddruckes in der Radbremse 15 (16)
mit sich. Somit ermöglicht eine unabhängige Steuerung jedes
Elektromagnetventils 17, 19, 20 und 22 eine jeweils unabhängi
ge Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13, 14, 15 und 16.
Wenn sich die Bremsbetätigungsanlage 10 im Zugsteuermodus
befindet, bei der die Radbremsen 13 und 15 angesteuert
werden, um Antriebsräder zu steuern, werden die
Fluiddruckkpumpen 47 und 48 durch den Elektromotor 37
angetrieben und sind die Schaltventile 45 und 46 und die
Elektromagnetventile 19 und 22 aktiviert. Somit saugt die
Fluiddruckpumpe 47 (48) das Bremsfluid über das Schaltventil
45 (46) in die erste Kammer 12a (zweite Kammer 12b) und
verdrängt das druckbeaufschlagte Bremsfluid in die Radbremse
13 (14), um den Fluiddruck in der Radbremse 13 (14) zu
erhöhen. Danach wird, wenn das Elektromagnetventil 17 (20)
geschlossen oder aktiviert ist, der Fluiddruck in der
Radbremse 13 (14) verringert, und das Elektromagnetventil 17
(20) wieder geöffnet oder aktiviert, wobei der Fluiddruck in
der Radbremse 13 (14) erhöht oder wiederhergestellt ist. Dies
bedeutet, daß eine unabhängige Steuerung jedes
Elektromagnetventils 17 und 20 eine unabhängige
Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13 und 15 ermöglicht ist.
Während sich nach Vorbeschreibung das Kraftfahrzeug in der
Bremsbetätigung befindet, kann durch unabhängige Steuerung
jedes Elektromagnetventils 17, 19, 20 und 22 eine unabhängige
Steuerung der Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13, 14, 15
und 16 in Abhängigkeit von der Betätigung der durch den
Elektromotor 37 angetriebenen Fluidpumpen 47 und 48
hergestellt werden. Daraus ergibt sich, daß die
Bremsbetätigungsanlage 10, zusätzlich zur ABS-Steuerung, eine
Bremskraftverteilungssteuerung durchführen kann. Selbst wenn
sich das Kraftfahrzeug nicht in einer Bremsbetätigung
befindet, kann durch eine unabhängige Steuerung jedes
Elektromagnetventils 17, 19, 20 und 22 eine unabhängige
Steuerung der Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13, 14, 15
und 16 in Abhängigkeit von der Betätigung der durch den
Elektromotor 37 angetriebenen Fluidpumpen 47 und 48
hergestellt werden. Daraus ergibt sich, daß die
Bremsbetätigungsanlage 10 eine Stabilitätssteuerung und eine
automatische Bremsbetätigung schaffen kann. Obwohl bei der
automatischen Bremsbetätigung in jeder Radbremse ein linearer
Steuermodus des Fluiddruckes erforderlich ist, kann diese
Anforderung durch Anwendung einer PWM-Steuerung des
Elektromotors 37 erfüllt werden, bei der die Drehzahl des
Elektromotors 37 variabel ist. Mit Ausnahme der automatischen
Bremsbetätigung ist die Drehzahl des Elektromotors 37
konstant.
Ist der Betrieb des Elektromotors 37 in dem Zustand
fehlerhaft, in dem die Schaltventile 45 und 46 betätigt
werden, wird der Fluiddruck in der ersten Druckkammer 12a
über das Schaltventil 45, die Fluiddruckpumpe 47 und das
Elektromagnetventil 17 (das Schaltventil 45, die
Fluiddruckpumpe 47 und das Schaltventil 19) zur Radbremse 13
(14) gespeist und der Fluiddruck in der zweiten Druckkammer
12b über das Schaltventil 46, die Fluiddruckpumpe 48 und das
Schaltventil 20 (das Schaltventil 46, die Fluiddruckpumpe 48
und das Elektromagnetventil 22) zu der Radbremse 15 (16)
gespeist.
In der vorhergehenden Struktur ergibt das in eine Richtung
betriebene Fluiddruckventil während der Betätigung der Pumpe
ein verringertes Ausströmen des Fluids aus der Pumpe mit
sich. Wenn daher der Bremsfluiddruck bei einem geringen Wert
gehalten wird, kann die Leckage des Bremsfluids klein
gehalten werden.
Claims (3)
1. Schlupfgeregelte Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit
einem Hauptzylinder (12), der über Fluidleitungen (61,
62) mit Radzylindern (13, 14, 15, 16) verbunden ist,
denen jeweils ein Einlaßventil (17, 19, 20, 22) zur
Regelung des Bremsdrucks vorgeschaltet ist, und mit den
Einlaßventilen (17, 19, 20, 22) vorgeschalteten
Schaltventilen (45, 46), die in einem Antriebsschlupf-
Regelungsmodus die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder
(12) und den Radzylindern (13, 14, 15, 16) angetriebener
Räder unterbrechen und eine Verbindung zwischen dem
Hauptzylinder (12) und der Saugseite einer
Rückförderpumpe (47, 48) herstellen, mittels der die
Radzylinder (13, 14, 15, 16) der angetriebenen Räder
über ein pumpendruckseitig angeordnetes Rückschlagventil
(49, 50), das öffnet, wenn ein von der Rückförderpumpe
(47, 48) aufgebauter Fluiddruck einen vorbestimmten Wert
überschreitet, sowie über die Einlaßventile (17, 19, 20,
22) druckbeaufschlagbar sind, wobei die Saugseite der
Rückförderpumpe (47, 48) ferner über
Druckentlastungsleitungen, in die Auslaßventile (70, 71,
72, 73) eingefügt sind mit den Radzylindern (13, 14, 15,
16) verbindbar ist, um in einem Blockierschutz-
Regelungsmodus das Bremsfluid aus den Radzylindern (13,
14, 15, 16) anzusaugen und über die Einlaßventile (17,
19, 20, 22) in geregelter Weise wieder zuzuführen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßventile (70, 71,
2, 73) derart verschaltet sind, daß sie in Ruhestellung
hydraulisch durchlässig, in geschalteter Stellung
sperrend sind.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auslaßventile (70, 71, 72, 73) elektromagnetische
Zwei-Stellungs/Zwei-Wegeventile sind.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
parallel zu jedem Einlaßventil (17, 19, 20, 22) jeweils
ein in Richtung zum Hauptzylinder (12) sich öffnendes
Rückschlagventil (51, 52, 53, 54) angeordnet ist.
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